JP2001273039A - Variable pressure pilot relief valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はパイロット可変圧力
制御弁に関し、特に洗浄弁座にて局部洗浄用の水を放出
するノズルを持ったノズルユニットに流量の制御された
水を供給することができるパイロット可変圧力制御弁に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pilot variable pressure control valve, and more particularly to a control valve for supplying water at a controlled flow rate to a nozzle unit having a nozzle for discharging water for local cleaning at a cleaning valve seat. The present invention relates to a pilot variable pressure control valve.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は従来の洗浄弁座における流量制御
部の概略構成例を示す図である。洗浄弁座における流量
制御部は、たとえばフィルタ1と、逆止弁2と、止水弁
3と、電磁弁4と、定圧弁5と、切換弁6とから構成さ
れている。フィルタ1は、水道配管に接続される入水口
に配置される。その下流側にある逆止弁2は、手動で開
閉する止水弁3と一体に構成されている。電磁弁4は、
水の通路を開閉する弁であり、定圧弁5は、水道の水圧
に関係なくその下流側の圧力を一定にする機能を有し、
切換弁6は、ステッピングモータにより水を3つの出口
に分岐するとともにそれぞれの出水口の流量を調整する
機能を有している。3つの水出口は、この先に接続され
るノズルユニットの3つの吐水口、すなわち、勢いよく
吐水するおしり洗浄用の第1の口、ソフトに吐水するお
しり洗浄用の第2の口、およびビデ洗浄用の第3の口に
それぞれ通じる通路に接続される。この切換弁6は、ま
た、定圧力された水を3つの出水口へそれぞれ独立に出
すよう切り換える他に、3つの出水口から同時に出すよ
うに切り換えることもできる。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration example of a flow rate control unit in a conventional cleaning valve seat. The flow control unit in the cleaning valve seat includes, for example, a filter 1, a check valve 2, a water stop valve 3, an electromagnetic valve 4, a constant pressure valve 5, and a switching valve 6. The filter 1 is arranged at a water inlet connected to a water supply pipe. The check valve 2 on the downstream side is integrally formed with a water stop valve 3 which is manually opened and closed. The solenoid valve 4
It is a valve that opens and closes a water passage, and the constant pressure valve 5 has a function of making the pressure on the downstream side constant regardless of the water pressure of the tap water,
The switching valve 6 has a function of branching water to three outlets by a stepping motor and adjusting a flow rate of each outlet. The three water outlets are the three water outlets of the nozzle unit to which the tip is connected, that is, the first port for washing the hips which discharges vigorously, the second port for cleaning the hips which discharges softly, and the bidet cleaning. Connected to the passages respectively leading to the third ports. The switching valve 6 can be switched so as to independently supply constant-pressure water to the three water outlets, or to simultaneously discharge water from the three water outlets.
【0003】入水口に導入された水は、フィルタ1でろ
過され、逆止弁2および止水弁3を介して、電磁弁4で
オン/オフ制御される。電磁弁4でオン制御された水は
定圧弁5により一定の水圧に調整され、最後に、切換弁
6によって、ユーザの希望する出水口に切り換えられて
出水される。このとき、出水される水は、切換弁6をス
テッピングモータにより位置制御することでユーザの希
望する流量に調節される。この流量調節された水は、ノ
ズルに導かれ、第1〜第3の口のいずれか1つから放出
される。そして、使用後は、3つの出水口から同時に水
を出すよう切換弁6が制御され、ノズルの洗浄が行なわ
れる。[0003] The water introduced into the water inlet is filtered by a filter 1 and is controlled on / off by a solenoid valve 4 via a check valve 2 and a water stop valve 3. The water whose ON is controlled by the solenoid valve 4 is adjusted to a constant water pressure by the constant pressure valve 5, and finally, the water is switched to the water outlet desired by the user by the switching valve 6 and is discharged. At this time, the flow of water is adjusted to a flow rate desired by the user by controlling the position of the switching valve 6 by a stepping motor. The water whose flow rate has been adjusted is guided to the nozzle and discharged from any one of the first to third ports. After use, the switching valve 6 is controlled so that water is simultaneously discharged from the three water outlets, and the nozzle is cleaned.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このように従来の洗浄
弁座における流量制御部では、ノズルに接続される切換
弁が水の各出水口への切り換え、各出水口における流量
の調節、3つの出水口への同時出水の機能をステッピン
グモータによる制御により行っているため、切換弁のコ
ストが高くなるという問題点があった。As described above, in the flow control section of the conventional cleaning valve seat, the switching valve connected to the nozzle switches the water to each water outlet, adjusts the flow rate at each water outlet, Since the function of simultaneous water discharge to the water outlet is controlled by the stepping motor, there is a problem that the cost of the switching valve increases.
【0005】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、流量調節部における切換弁が持つ流量調節機
能を備えて、切換弁のコストを低減させることができる
パイロット可変圧力制御弁を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has a pilot variable pressure control valve which has a flow rate adjusting function of a switching valve in a flow rate adjusting section and can reduce the cost of the switching valve. The purpose is to provide.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、流体の流量制御を行うパイロット可変圧
力制御弁において、高圧の流体を受ける流路内に形成さ
れた弁座に上流側から着座するように配置され下流側に
は流量制御された流体の出口が連通されている主弁と、
前記主弁の下流側にて前記主弁と同軸のシリンダ内に嵌
挿配置されて前記主弁を下流側から駆動するピストン
と、前記主弁の上流側の流路に連通する場所に形成され
弁棒との間にオリフィスが形成される弁座に上流側から
着座するように配置された開閉弁と、前記主弁から見て
前記ピストンの裏側に位置するピストン室と前記開閉弁
の下流側とを連通するパイロット通路と、前記パイロッ
ト通路から流体をリークさせる量を制御する流量調整弁
と、前記開閉弁の開閉動作および前記流量調整弁の上流
側と下流側との差圧が一定になるような前記流量調整弁
の開度調整を行うソレノイドと、を備えていることを特
徴とするパイロット可変圧力制御弁が提供される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in a pilot variable pressure control valve for controlling a flow rate of a fluid, an upstream side of a valve seat formed in a flow passage for receiving a high-pressure fluid is provided. A main valve, which is arranged to be seated from and communicates with an outlet of a fluid whose flow rate is controlled on the downstream side,
A piston that is inserted and disposed in a cylinder coaxial with the main valve on the downstream side of the main valve and drives the main valve from the downstream side, and is formed at a location communicating with a flow path on the upstream side of the main valve. An on-off valve arranged so as to be seated from the upstream side on a valve seat having an orifice formed between the valve stem and a piston chamber located on the back side of the piston as viewed from the main valve, and a downstream side of the on-off valve , A flow control valve for controlling an amount of fluid leaking from the pilot passage, an opening / closing operation of the on-off valve, and a differential pressure between the upstream side and the downstream side of the flow control valve become constant. And a solenoid for adjusting the opening of the flow control valve as described above.
【0007】このようなパイロット可変圧力制御弁によ
れば、ソレノイドが非通電のとき、主弁および開閉弁
は、上流側の高圧の流体によってそれぞれ閉じており、
主弁の下流側には流体は流れない。ここで、ソレノイド
を通電すると、開閉弁が開き、高圧の流体が開閉弁のオ
リフィスを介してパイロット通路に流入し、さらにこの
パイロット通路を通ってピストン室に流入する。ピスト
ン室の圧力が上昇することにより、ピストンは主弁の方
へ移動し、主弁を開弁方向へ駆動する。これにより、主
弁が開き、この主弁を介して流体出口へ高圧の流体が流
出する。このとき、流量調整弁は、ソレノイドの通電直
後にソレノイドによって全閉位置まで駆動されるが、そ
の後は、パイロット通路内の圧力によって流量調整弁が
開き、パイロット通路内の圧力とソレノイドによる駆動
力とがバランスする開度で整定し、それ以降は、パイロ
ット通路内の圧力と下流側の圧力との差圧が一定になる
ように制御する。このことは、ピストン室の圧力がある
値に一定に保たれることを意味し、これにより、主弁を
通って流れる流体の流量がある値に一定に保たれること
になる。この状態で、ソレノイドの駆動力を変えると、
ピストン室の圧力がそれに応じた圧力に制御されるた
め、主弁もそれに応じて変化し、主弁を通って流れる流
体の流量も変化するようになる。このように、流体流路
の開閉と流量調節との機能を備えたことにより、出口に
接続される弁として、流量調節機能を持たない構成の簡
単な切換弁を採用することが可能になる。According to such a pilot variable pressure control valve, when the solenoid is not energized, the main valve and the on-off valve are closed by the high-pressure fluid on the upstream side, respectively.
No fluid flows downstream of the main valve. Here, when the solenoid is energized, the on-off valve opens, high-pressure fluid flows into the pilot passage through the orifice of the on-off valve, and further flows into the piston chamber through this pilot passage. As the pressure in the piston chamber increases, the piston moves toward the main valve, and drives the main valve in the valve opening direction. As a result, the main valve opens, and high-pressure fluid flows out to the fluid outlet via the main valve. At this time, the flow regulating valve is driven to the fully closed position by the solenoid immediately after the solenoid is energized.After that, the flow regulating valve opens by the pressure in the pilot passage, and the pressure in the pilot passage and the driving force by the solenoid are reduced. Is set at an opening that balances the pressure, and thereafter, control is performed so that the differential pressure between the pressure in the pilot passage and the pressure on the downstream side becomes constant. This means that the pressure in the piston chamber is kept constant at a certain value, thereby keeping the flow rate of the fluid flowing through the main valve at a certain value. When the driving force of the solenoid is changed in this state,
Since the pressure in the piston chamber is controlled to the corresponding pressure, the main valve changes accordingly, and the flow rate of the fluid flowing through the main valve also changes. As described above, by providing the functions of opening and closing the fluid flow path and adjusting the flow rate, it is possible to employ a simple switching valve having no flow rate adjusting function as a valve connected to the outlet.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、洗
浄弁座の流量制御部に適用した場合を例に図面を参照し
て詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a case where the present invention is applied to a flow control unit of a cleaning valve seat.
【0009】図1および図2は本発明の第1の実施の形
態に係るパイロット可変圧力制御弁の構成を示す断面図
である。特に、この図1は、ソレノイドがオフ動作時に
おける弁配置状態を示し、図2はソレノイドがオン動作
時における弁配置状態を示している。FIGS. 1 and 2 are sectional views showing the configuration of a pilot variable pressure control valve according to a first embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 shows a valve arrangement state when the solenoid is turned off, and FIG. 2 shows a valve arrangement state when the solenoid is turned on.
【0010】本発明によるパイロット可変圧力制御弁
は、図示しないフィルタおよび止水栓を介して水道配管
に接続される入水口11と、図示しない切換弁を介して
ノズルに接続される出水口12と、流量調整に使用した
水を便器内へ導くためのホースが接続されるドレン出口
13とを有している。The pilot variable pressure control valve according to the present invention comprises a water inlet 11 connected to a water supply pipe via a filter and a water stopcock (not shown), and a water outlet 12 connected to a nozzle via a switching valve (not shown). And a drain outlet 13 to which a hose for guiding water used for flow rate adjustment into the toilet bowl is connected.
【0011】入水口11の下流には主弁14が設けら
れ、軸線方向に往復動自在に弁座15に嵌挿配置されて
いる。主弁14の下流側は出水口12に連通されてい
る。主弁14は、その上流側に弾性材料で作られたリン
グ状のパッキン16が嵌合されており、主弁14の上流
側に配置されたスプリング17による閉弁方向への付勢
によって、パッキン16が弁座15に押し付けられて全
閉状態になる。A main valve 14 is provided downstream of the water inlet 11 and is fitted to a valve seat 15 so as to be reciprocally movable in the axial direction. The downstream side of the main valve 14 communicates with the water outlet 12. A ring-shaped packing 16 made of an elastic material is fitted on the upstream side of the main valve 14. The spring 17 disposed on the upstream side of the main valve 14 urges the packing in a valve closing direction to cause the packing. 16 is pressed against the valve seat 15 to be in a fully closed state.
【0012】主弁14の下流側にて、その軸線の延長線
上には、弁座15の内径より大きな内径を有するシリン
ダが形成されており、そのシリンダにはピストン18が
軸線方向に往復動自在に嵌挿配置されている。このピス
トン18は、主弁14と対向する端面に主弁14の下流
側の端面が当接し、外周にはシリンダの内壁面との間に
シールをなすVリング19が設けられ、主弁14から見
てピストン18の反対側の空間はピストン室20を構成
している。Downstream of the main valve 14, a cylinder having an inner diameter larger than the inner diameter of the valve seat 15 is formed on an extension of the axis thereof, and a piston 18 is reciprocally movable in the axial direction in the cylinder. Are inserted and arranged. The downstream end surface of the main valve 14 is in contact with the end surface of the piston 18 facing the main valve 14, and a V-ring 19 is provided on the outer periphery of the piston 18 so as to form a seal with the inner wall surface of the cylinder. The space on the opposite side of the piston 18 forms a piston chamber 20.
【0013】また、入水口11に連通する空間より分岐
されて主弁14の軸線に対して直角方向に動くように配
置された止水弁21を有している。この止水弁21は、
その上流側に配置されたスプリング22によって閉弁方
向へ付勢されている。止水弁21の弁軸が嵌挿配置され
るよう弁座に設けられた貫通孔は、弁軸の外径よりも大
きな内径を有し、弁軸との間にオリフィス23が形成さ
れている。その止水弁21の下流側はパイロット通路2
4を介してピストン室20に連通されている。止水弁2
1の弁軸は、パイロット通路24を貫通し、さらにその
先に設けられたボール弁25の弁座に嵌挿配置されてい
る。また、止水弁21の弁軸は、この止水弁21が全閉
状態にあるとき、端面がボール弁25の弁座より突出し
た位置に来るような長さを有している。Further, there is provided a water stop valve 21 which is branched from a space communicating with the water inlet 11 and is arranged so as to move in a direction perpendicular to the axis of the main valve 14. This water stop valve 21
It is urged in the valve closing direction by a spring 22 arranged on the upstream side. The through hole provided in the valve seat so that the valve shaft of the water stop valve 21 is fitted and inserted has an inner diameter larger than the outer diameter of the valve shaft, and an orifice 23 is formed between the through hole and the valve shaft. . The downstream side of the water stop valve 21 is the pilot passage 2
4 communicates with the piston chamber 20. Water stop valve 2
The one valve shaft penetrates the pilot passage 24 and is inserted and disposed in a valve seat of a ball valve 25 provided further therefrom. In addition, the valve shaft of the water stop valve 21 has a length such that when the water stop valve 21 is in a fully closed state, an end surface comes to a position protruding from a valve seat of the ball valve 25.
【0014】ボール弁25のボールは、ソレノイド作動
のシャフト26に固定されている。ソレノイドは、電磁
コイル27、可動鉄芯28、固定鉄芯29およびスプリ
ング30から構成されている。電磁コイル27が非通電
時は、図1に示したように、スプリング30によりボー
ル弁25から離れる方向に可動鉄芯を付勢し、通電時
は、図2に示したように、可動鉄芯28が固定鉄芯29
に吸引され、ボール弁25に近付く方向に移動する。一
端にボールを固定したシャフト26は、固定鉄芯29に
嵌挿配置され、他端は可動鉄芯28に固定されている。
すなわち、ボール弁25は、その開度が可動鉄芯28に
よって制御される。ボール弁25の下流側では、固定鉄
芯29とシャフト26との間、および可動鉄芯28とこ
れを収納するシリンダとの間には、リーク路を形成する
隙間があいており、このリーク路はドレン出口13に連
通している。つまり、ボール弁25の下流側は、大気圧
となっている。The ball of the ball valve 25 is fixed to a shaft 26 operated by a solenoid. The solenoid includes an electromagnetic coil 27, a movable iron core 28, a fixed iron core 29, and a spring 30. When the electromagnetic coil 27 is not energized, the movable iron core is urged in a direction away from the ball valve 25 by the spring 30 as shown in FIG. 1, and when the electromagnetic coil 27 is energized, as shown in FIG. 28 is a fixed iron core 29
And moves in a direction approaching the ball valve 25. The shaft 26 having a ball fixed to one end is fitted and disposed on a fixed iron core 29, and the other end is fixed to a movable iron core 28.
That is, the opening of the ball valve 25 is controlled by the movable iron core 28. On the downstream side of the ball valve 25, there are gaps forming leak paths between the fixed iron core 29 and the shaft 26 and between the movable iron core 28 and the cylinder storing the same. Communicates with the drain outlet 13. That is, the downstream side of the ball valve 25 is at the atmospheric pressure.
【0015】なお、止水弁21の弁座に設けられた貫通
孔の内径は、これが全開状態にあるときに弁体が弁座よ
り離間する距離の3倍以上にしている。これにより、止
水弁21の内側の圧力は、入水圧力とほぼ等しくなり、
弁軸の径に加わることになるため、入水圧力が止水弁2
1をソレノイド側へ付勢する力が小さくなり、ボール弁
25の制御への影響力を小さくすることができる。The inner diameter of the through hole provided in the valve seat of the water stop valve 21 is at least three times the distance that the valve body separates from the valve seat when the through hole is fully opened. Thereby, the pressure inside the water stop valve 21 becomes almost equal to the water inlet pressure,
Since the water pressure is added to the diameter of the valve shaft,
The force for urging 1 toward the solenoid is reduced, and the influence on the control of the ball valve 25 can be reduced.
【0016】このように、止水弁21およびボール弁2
5は、ソレノイドによって動作するが、次に、止水弁2
1と、ボール弁25と、ソレノイドとの関係について説
明する。なお、説明を簡単にするため、入水口11に供
給される水道水の圧力は変動しないで一定であるとす
る。As described above, the water stop valve 21 and the ball valve 2
5 is operated by a solenoid.
1, the ball valve 25, and the relationship between the solenoid will be described. For the sake of simplicity, it is assumed that the pressure of tap water supplied to the water inlet 11 is constant without fluctuating.
【0017】図3はソレノイド電流対止水弁の開度の関
係を示す図である。この図において、横軸は電磁コイル
27に流すソレノイド電流i、縦軸は止水弁21の開度
を表している。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the solenoid current and the opening of the water shutoff valve. In this figure, the horizontal axis represents the solenoid current i flowing through the electromagnetic coil 27, and the vertical axis represents the opening of the water stop valve 21.
【0018】まず、ソレノイド電流i=0のとき、可動
鉄芯28はスプリング30によってドレン出口13の側
へ付勢されているので、止水弁21は全閉状態になって
いる。このとき、ボール弁25は、図1に示したよう
に、全開状態にあり、止水弁21の下流側は大気圧にな
っている。First, when the solenoid current i = 0, since the movable iron core 28 is urged toward the drain outlet 13 by the spring 30, the water stop valve 21 is fully closed. At this time, as shown in FIG. 1, the ball valve 25 is in a fully open state, and the downstream side of the water stop valve 21 is at atmospheric pressure.
【0019】ここで、ソレノイド電流i=i1が流れる
と、可動鉄芯28は吸引されて固定鉄芯29の側へ移動
することにより、止水弁21は全開状態になる。なお、
ボール弁25は、ソレノイドの通電直後にその弁座にボ
ールが着座されるが、その後、ソレノイドの吸引力と止
水弁21のオリフィス23を介してピストン室20へ流
れ込む水の圧力とがバランスする位置の開度になる。Here, when the solenoid current i = i1 flows, the movable iron core 28 is attracted and moves toward the fixed iron core 29, so that the water stop valve 21 is fully opened. In addition,
The ball is seated on the valve seat of the ball valve 25 immediately after the solenoid is energized. Thereafter, the suction force of the solenoid and the pressure of water flowing into the piston chamber 20 through the orifice 23 of the water stop valve 21 are balanced. The opening of the position.
【0020】このように、このパイロット可変圧力制御
弁において、止水弁21はソレノイド電流のオン/オフ
で制御されるため、オン/オフ電磁弁を構成しているこ
とになる。As described above, in this pilot variable pressure control valve, the water stop valve 21 is controlled by turning on / off the solenoid current, and thus constitutes an on / off solenoid valve.
【0021】図4はソレノイド電流対ピストン室の圧力
の関係を示す図である。この図において、横軸は電磁コ
イル27に流すソレノイド電流i、縦軸はピストン室の
圧力を表している。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the solenoid current and the pressure in the piston chamber. In this figure, the horizontal axis represents the solenoid current i flowing through the electromagnetic coil 27, and the vertical axis represents the pressure in the piston chamber.
【0022】まず、ソレノイド電流i=0のとき、図1
に示したように、可動鉄芯28はスプリング30によっ
てドレン出口13の側へ付勢されているので、止水弁2
1はスプリング22および水道の水圧によって全閉さ
れ、水圧とは遮断されている。一方、ボール弁25は全
開状態であるため、ピストン室20の圧力は大気圧P0
に等しい状態になっている。First, when the solenoid current i = 0, FIG.
As shown in (2), since the movable iron core 28 is urged toward the drain outlet 13 by the spring 30,
1 is fully closed by the spring 22 and the water pressure of the tap water, and is shut off from the water pressure. On the other hand, since the ball valve 25 is in the fully opened state, the pressure in the piston chamber 20 is equal to the atmospheric pressure P0.
It is in the state equal to.
【0023】ここで、ソレノイド電流i=i1が流れる
と、図2に示したように、可動鉄芯28は吸引されて固
定鉄芯29の側へ移動し、止水弁21を全開状態にする
ことで、この止水弁21を介して水が流れ込み、ピスト
ン室20の圧力が上昇する。このときの圧力は、パイロ
ット通路24の圧力からボール弁25を介して水が漏れ
出ることによる減圧分を差し引いた圧力P1となる。し
たがって、ボール弁25はピストン室20と大気圧との
差をソレノイド電流で決まる圧力に一定に保つ差圧弁を
構成していることになる。ボール弁25を通過した微少
の水は、リーク路を介してドレン出口13より排水され
る。Here, when the solenoid current i = i1 flows, as shown in FIG. 2, the movable iron core 28 is attracted and moves toward the fixed iron core 29, and the water stop valve 21 is fully opened. As a result, water flows through the water stop valve 21, and the pressure in the piston chamber 20 increases. The pressure at this time is a pressure P1 obtained by subtracting the pressure reduction due to the leakage of water through the ball valve 25 from the pressure in the pilot passage 24. Therefore, the ball valve 25 constitutes a differential pressure valve that keeps the difference between the piston chamber 20 and the atmospheric pressure constant at a pressure determined by the solenoid current. The small amount of water that has passed through the ball valve 25 is drained from the drain outlet 13 via a leak path.
【0024】ソレノイド電流iをさらに増加させると、
固定鉄芯29への可動鉄芯28の吸引力が増加し、ソレ
ノイドがシャフト26を介してボール弁25を閉じる方
向へ駆動していくため、ボール弁25の開度は徐々に小
さくなっていく。それに伴って、ボール弁25を介して
漏れ出る水量が減少し、それに応じてピストン室20の
圧力が上昇していく。When the solenoid current i is further increased,
The suction force of the movable iron core 28 to the fixed iron core 29 increases, and the solenoid is driven in the direction to close the ball valve 25 via the shaft 26, so that the opening of the ball valve 25 gradually decreases. . Accordingly, the amount of water leaking through the ball valve 25 decreases, and the pressure in the piston chamber 20 increases accordingly.
【0025】このように、ソレノイド電流i=i1でオ
ンされた後、ピストン室20の圧力は、ソレノイド電流
iに応じて制御される。その制御範囲の下限は、オンす
るときの電流i1より小さい電流i0であり、この電流
i0以下は、ソレノイドがオフする範囲である。After being turned on at the solenoid current i = i1, the pressure in the piston chamber 20 is controlled in accordance with the solenoid current i. The lower limit of the control range is a current i0 smaller than the current i1 at the time of turning on, and the current i0 or less is a range where the solenoid is turned off.
【0026】次に、このパイロット可変圧力制御弁の動
作について説明する。ソレノイドが非通電状態にあると
きは、図1に示したように、主弁14および止水弁21
は閉じており、したがって、入水口11の水は出水口1
2に流出することはない。Next, the operation of the pilot variable pressure control valve will be described. When the solenoid is not energized, as shown in FIG.
Is closed, so that the water at the inlet 11 is
No spill to 2
【0027】ソレノイドが電流iによって通電される
と、図2に示したように、止水弁21が全開状態、ボー
ル弁25が全閉状態になる。止水弁21が開くと、オリ
フィス23を介して止水弁21の下流側へ水が流れ込
む。この水は、パイロット通路24を通って、ピストン
室20へ入り、主弁14から見てピストン18の裏側へ
荷重をかける。それとともに、止水弁21の下流側へ流
れ込んできた水の圧力が大きくなって、パイロット通路
24内の圧力とボール弁25の下流側の圧力、すなわち
大気圧との差がある値になると、パイロット通路24内
の圧力がボール弁25のボールを弁座から押し上げ、そ
の差が一定となるように、パイロット通路24内の水が
ボール弁25を通って行く。ボール弁25を通過した水
は、ソレノイド内のリーク路を通ってドレン出口13よ
り排出される。これにより、ピストン室20の圧力が、
ソレノイドが電流iによって決まる圧力に一定に制御さ
れることになる。When the solenoid is energized by the current i, the water shutoff valve 21 is fully opened and the ball valve 25 is fully closed as shown in FIG. When the water stop valve 21 is opened, water flows through the orifice 23 to the downstream side of the water stop valve 21. This water enters the piston chamber 20 through the pilot passage 24 and applies a load to the back side of the piston 18 as viewed from the main valve 14. At the same time, when the pressure of the water flowing into the downstream side of the water stop valve 21 increases, and a difference between the pressure in the pilot passage 24 and the pressure on the downstream side of the ball valve 25, that is, the atmospheric pressure, becomes a certain value. The pressure in the pilot passage 24 pushes up the ball of the ball valve 25 from the valve seat, and the water in the pilot passage 24 passes through the ball valve 25 so that the difference is constant. The water that has passed through the ball valve 25 is discharged from the drain outlet 13 through a leak path in the solenoid. Thereby, the pressure of the piston chamber 20 becomes
The solenoid is controlled to a constant pressure determined by the current i.
【0028】一方、ピストン18は、出水口12に連通
する側の空間の圧力とピストン室20の圧力との差でそ
の軸線方向に動く。主弁14が閉じているときは、その
下流側の圧力はほぼ大気圧である。このため、止水弁2
1およびパイロット通路を介して供給される水によりピ
ストン室20の圧力が高くなると、ピストン18は主弁
14の方向へ移動する。ピストン18には主弁14の端
面が当接されているので、ピストン18が主弁14をそ
の開弁方向に押し出す。これにより、主弁14が開き、
入水口11の水はこの主弁14を通って出水口12へ流
れる。これにより、ピストン18の出水口12に連通す
る側の空間は、圧力が上昇し、ピストン18をピストン
室20の方へ押し戻す力が作用する。すると、ピストン
室20の圧力は高くなるが、この圧力を一定に保つよう
にボール弁25が働いて、ピストン室20に通じるパイ
ロット通路24内の水をドレン出口13へ流出させるた
め、ピストン18がピストン室20の方へ移動し、これ
に伴って主弁14がその閉弁方向へ移動する。主弁14
が閉弁していくことにより、この主弁14を通過する水
の量が絞られていく。これにより、ピストン18の出水
口12に連通する側の空間は、圧力が低下し、ピストン
18は主弁14の方へ移動するようになり、主弁14を
その開弁方向へ移動させる力が働く。このようにして、
ピストン室20の圧力と主弁14の下流側の圧力とがバ
ランスする位置に主弁14の開度、すなわち出水口12
の吐水量が制御されることになる。On the other hand, the piston 18 moves in the axial direction due to the difference between the pressure in the space communicating with the water outlet 12 and the pressure in the piston chamber 20. When the main valve 14 is closed, the pressure downstream thereof is approximately atmospheric pressure. For this reason, the water stop valve 2
When the pressure in the piston chamber 20 is increased by the water supplied through the first and pilot passages, the piston 18 moves toward the main valve 14. Since the end face of the main valve 14 is in contact with the piston 18, the piston 18 pushes the main valve 14 in the valve opening direction. As a result, the main valve 14 opens,
Water at the water inlet 11 flows to the water outlet 12 through the main valve 14. As a result, the pressure in the space communicating with the water outlet 12 of the piston 18 increases, and a force acts to push the piston 18 back toward the piston chamber 20. Then, the pressure in the piston chamber 20 increases, but the ball valve 25 operates so as to keep this pressure constant, and the water in the pilot passage 24 communicating with the piston chamber 20 flows out to the drain outlet 13. The main valve 14 moves toward the piston chamber 20 and accordingly moves in the valve closing direction. Main valve 14
Is closed, the amount of water passing through the main valve 14 is reduced. As a result, the pressure of the space on the side of the piston 18 communicating with the water outlet 12 decreases, and the piston 18 moves toward the main valve 14, and the force for moving the main valve 14 in the valve opening direction is increased. work. In this way,
The opening of the main valve 14, that is, the water outlet 12 is located at a position where the pressure in the piston chamber 20 and the pressure on the downstream side of the main valve 14 are balanced.
Is controlled.
【0029】このようにして、主弁14はピストン室2
0の圧力によって決まる弁開度に制御され、そのピスト
ン室20の圧力はボール弁25の開度によって制御され
ることから、入水口11の水は、ソレノイドの吸引力に
応じた流量に制御されて出水口12より出力されること
になる。Thus, the main valve 14 is connected to the piston chamber 2
0 is controlled to a valve opening determined by the pressure of 0, and the pressure of the piston chamber 20 is controlled by the opening of the ball valve 25, so that the water at the water inlet 11 is controlled to a flow rate corresponding to the suction force of the solenoid. Output from the water outlet 12.
【0030】この状態でソレノイド電流iを増やすと、
ソレノイドの吸引力が増加し、ピストン室20の圧力が
より高い圧力に制御されるため、主弁14が開く方向に
移動され、出水口12より出力される流量を増やすよう
に制御されることになる。When the solenoid current i is increased in this state,
Since the suction force of the solenoid is increased and the pressure in the piston chamber 20 is controlled to a higher pressure, the main valve 14 is moved in the opening direction, and the flow rate outputted from the water outlet 12 is controlled to be increased. Become.
【0031】ここで、主弁14の有効受圧面積をSA、
ピストン18の有効受圧面積をSB(>SA)、入水口1
1の圧力をPIN、出水口12の圧力をPOUT、ピストン
室20の圧力をPX、そして、主弁14をその閉弁方向
へ付勢する力をFとすると、主弁14が開く方向と閉じ
る方向とで釣り合うときの力関係は、Here, the effective pressure receiving area of the main valve 14 is S A ,
The effective pressure receiving area of the piston 18 is S B (> S A ), and the water inlet 1
Assuming that the pressure of 1 is P IN , the pressure of the water outlet 12 is P OUT , the pressure of the piston chamber 20 is P X , and the force for biasing the main valve 14 in the valve closing direction is F, the main valve 14 opens. The force relationship when balancing between the direction and the closing direction is
【0032】[0032]
【数1】 (PX−POUT)SB=(PIN−POUT)SA+F ・・・(1) で表される。この式(1)において、左辺は主弁14が
開く方向に作用する力、右辺は主弁14が閉じる方向に
作用する力を表している。この式(1)から、出水口1
2の圧力は、## EQU1 ## (P X -P OUT ) S B = (P IN -P OUT ) S A + F (1) In this equation (1), the left side represents the force acting in the direction in which the main valve 14 opens, and the right side represents the force acting in the direction in which the main valve 14 closes. From this equation (1), the water outlet 1
The pressure of 2 is
【0033】[0033]
【数2】 POUT=(F+SA・PIN−SB・PX)/(SA−SB) ・・・(2) となる。この式(2)において、SA,SB,Fは設計時
に決まる固定値であるのに対し、PINは水道が引かれて
いる場所によって変化する値、PXはソレノイドの吸引
力によって決まる値である。しかし、PXはユーザが希
望する水圧になるようにソレノイドの吸引力を調整する
ため、PINが変化したとしても、ユーザはそれに合わせ
てPXを調整するため、PINの変化は問題ではない。結
局、出水口12の圧力POUTは、ユーザによって調整さ
れるソレノイドの吸引力、つまりソレノイド電流によっ
て変化されるため、ソレノイド電流で吐水流量を変えて
いることになる。P OUT = (F + S A · P IN -S B · P X ) / (S A -S B ) (2) In this equation (2), S A , S B , and F are fixed values determined at the time of design, whereas P IN is a value that varies depending on where water is drawn, and P X is determined by the suction force of the solenoid. Value. However, since P X is the user to adjust the attraction force of the solenoid so that the water pressure desired, as P IN is changed, because the user to adjust the P X accordingly, the change in P IN is the problem Absent. Eventually, the pressure P OUT of the water outlet 12 is changed by the suction force of the solenoid adjusted by the user, that is, the solenoid current, so that the water discharge flow rate is changed by the solenoid current.
【0034】このようにして流量調節された水は、最終
的に切換弁に供給され、この切換弁で、通路が切り換え
られて、ノズルユニットの勢いよく吐水するおしり洗浄
用の第1の口、ソフトに吐水するおしり洗浄用の第2の
口、またはビデ洗浄用の第3の口にそれぞれ導かれる。
このため、切換弁は既に流量調節された水を切り換える
だけの機能があればいいので、構造の簡単な切換弁を使
用することが可能になる。The water whose flow rate has been adjusted as described above is finally supplied to a switching valve, and the switching valve switches the passage so that the nozzle unit has a first mouth for washing the buttocks that vigorously discharges water. The water is guided to the second mouth for washing the buttocks, which discharges water softly, or the third mouth for washing the bidet.
For this reason, the switching valve only needs to have a function of switching the water whose flow rate has been adjusted, so that a switching valve having a simple structure can be used.
【0035】図5および図6は本発明の第2の実施の形
態に係るパイロット可変圧力制御弁の構成を示す断面図
である。なお、図5は、ソレノイドがオフ動作時におけ
る弁配置状態を示し、図6はソレノイドがオン動作時に
おける弁配置状態を示している。これらの図5および図
6において、図1および図2に示した構成要素と同じ要
素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略す
る。FIGS. 5 and 6 are sectional views showing the configuration of a pilot variable pressure control valve according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a valve arrangement state when the solenoid is turned off, and FIG. 6 shows a valve arrangement state when the solenoid is turned on. In FIGS. 5 and 6, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0036】第1の実施の形態のパイロット可変圧力制
御弁との違いは、ピストン18のシール部分にある。す
なわち、第1の実施の形態のパイロット可変圧力制御弁
では、ピストン18とそれを収容しているシリンダとの
シールをVリング19で行っているのに対し、この第2
の実施の形態のパイロット可変圧力制御弁では、ピスト
ンリング31で行っている。The difference from the pilot variable pressure control valve of the first embodiment lies in the sealing portion of the piston 18. That is, in the pilot variable pressure control valve of the first embodiment, the piston 18 and the cylinder accommodating the piston 18 are sealed by the V ring 19,
In the pilot variable pressure control valve of the embodiment, the control is performed by the piston ring 31.
【0037】Vリング19は、出水口12に通じる空間
とピストン室20との間での水漏れを完全に防止するこ
とを目的としているが、摺動抵抗が大きいという性質が
ある。一方、ピストンリング31は、摺動抵抗が非常に
小さく、ピストン18をスムーズに動かすことができる
が、リングの一部が切れているため、そこから多少水が
漏れてしまうという性質がある。しかし、たとえ、ピス
トン室20から出水口12に通じる圧力の小さい空間へ
水が漏れたとしても、漏れた水は主弁14で流量制御さ
れた水ととも出水口12より出てしまうため、何ら問題
はない。The purpose of the V-ring 19 is to completely prevent water leakage between the space leading to the water outlet 12 and the piston chamber 20, but has the property of high sliding resistance. On the other hand, the piston ring 31 has a very small sliding resistance and can move the piston 18 smoothly, but has a property that some water leaks from the ring because a part of the ring is broken. However, even if water leaks from the piston chamber 20 to the space having a small pressure leading to the water outlet 12, the leaked water flows out of the water outlet 12 together with the water whose flow rate is controlled by the main valve 14, so that there is no problem. No problem.
【0038】以上、本発明をその好適な実施の形態につ
いて詳述したが、本発明はこの特定の実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の精神の範囲内で各種変化
変形が可能である。たとえば入水口側にフィルタおよび
止水栓を一体に設けてもよく、出水口側にオーバフロー
した水をドレンとして排水するオーバフロー弁を一体に
設けてもよい。また、ボール弁の下流側に形成されてい
るリーク路を、ソレノイド内を通過せずに直接ドレン出
口に導くように形成してもよい。Although the present invention has been described in detail with reference to a preferred embodiment, the present invention is not limited to this particular embodiment, and various changes and modifications are possible within the spirit of the present invention. It is. For example, a filter and a water stopcock may be integrally provided on the water inlet side, and an overflow valve for draining overflow water as drain may be integrally provided on the water outlet side. Further, the leak path formed on the downstream side of the ball valve may be formed so as to be directly guided to the drain outlet without passing through the solenoid.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、止水
弁によりこのパイロット可変圧力制御弁をオン/オフす
る機能を持たせ、ボール弁により流量調節機能を持た
せ、そのオン/オフする機能および流量調節機能をソレ
ノイドの吸引力、すなわちソレノイド電流で制御する構
成にした。これにより、このパイロット可変圧力制御弁
につながる洗浄弁座のノズルユニットにて、各ノズルへ
の水路を切り換える切換弁として高価なステッピングモ
ータによる流量制御および水路切り換えを行う必要がな
く、単純に水路を切り換えるだけの切換弁を採用するこ
とができるため、洗浄弁座のコストを下げることができ
る。As described above, according to the present invention, the function of turning on / off the pilot variable pressure control valve is provided by the water stop valve, and the function of adjusting the flow rate is provided by the ball valve, and the function is turned on / off. The function and the flow rate adjusting function are controlled by the attraction force of the solenoid, that is, the solenoid current. As a result, in the nozzle unit of the washing valve seat connected to the pilot variable pressure control valve, there is no need to perform flow control and water path switching by an expensive stepping motor as a switching valve for switching the water path to each nozzle. Since a switching valve that only switches can be adopted, the cost of the cleaning valve seat can be reduced.
【0040】また、従来の止水弁、電磁弁および定圧弁
の機能に流量調節機能を併せ持つ1つの制御弁として構
成されるため、よりコンパクトなパイロット可変圧力制
御弁となり、洗浄弁座の水を制御する機構を小さくする
ことができる。Further, since the control valve is configured as a single control valve having the functions of the conventional water stop valve, solenoid valve and constant pressure valve together with the flow control function, it becomes a more compact pilot variable pressure control valve, and the water in the washing valve seat is reduced. The control mechanism can be reduced.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るパイロット可
変圧力制御弁の非動作時の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a pilot variable pressure control valve according to a first embodiment of the present invention when not operating.
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るパイロット可
変圧力制御弁の動作時の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the pilot variable pressure control valve according to the first embodiment of the present invention during operation.
【図3】ソレノイド電流対止水弁の開度の関係を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a solenoid current and an opening degree of a water stop valve.
【図4】ソレノイド電流対ピストン室の圧力の関係を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a solenoid current and a pressure in a piston chamber.
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るパイロット可
変圧力制御弁の非動作時の構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a pilot variable pressure control valve according to a second embodiment of the present invention when not operating.
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るパイロット可
変圧力制御弁の動作時の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration during operation of a pilot variable pressure control valve according to a second embodiment of the present invention.
【図7】従来の洗浄弁座における流量制御部の概略構成
例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a flow control unit in a conventional cleaning valve seat.
11 入水口 12 出水口 13 ドレン出口 14 主弁 15 弁座 16 パッキン 17 スプリング 18 ピストン 19 Vリング 20 ピストン室 21 止水弁 22 スプリング 23 オリフィス 24 パイロット通路 25 ボール弁 26 シャフト 27 電磁コイル 28 可動鉄芯 29 固定鉄芯 30 スプリング 31 ピストンリング Reference Signs List 11 water inlet 12 water outlet 13 drain outlet 14 main valve 15 valve seat 16 packing 17 spring 18 piston 19 V-ring 20 piston chamber 21 water stop valve 22 spring 23 orifice 24 pilot passage 25 ball valve 26 shaft 27 electromagnetic coil 28 movable iron core 29 Fixed iron core 30 Spring 31 Piston ring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16K 31/42 F16K 31/42 A Fターム(参考) 3H056 AA02 BB07 BB10 BB32 CA02 CA14 CB03 CB07 CB08 CC03 CC07 CC12 CC18 CD01 CE01 DD02 EE06 GG05 3H059 AA06 AA15 BB05 BB22 CA12 CA15 CB12 CD04 CD11 CE04 DD01 DD07 DD13 DD14 EE13 FF02 3H106 DA02 DA05 DA22 DB02 DB22 DB32 DC04 DD05 EE34 FB08 FB11 FB12 HH05 HH06 KK09 5H316 AA20 BB08 DD11 DD15 EE02 EE04 EE10 EE12 GG03 JJ07 KK02 KK08 LL05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F16K 31/42 F16K 31/42 A F term (Reference) 3H056 AA02 BB07 BB10 BB32 CA02 CA14 CB03 CB07 CB08 CC03 CC07 CC12 CC18 CD01 CE01 DD02 EE06 GG05 3H059 AA06 AA15 BB05 BB22 CA12 CA15 CB12 CD04 CD11 CE04 DD01 DD07 DD13 DD14 EE13 FF02 3H106 DA02 DA05 DA22 DB02 DB22 DB32 DC04 DD05 EE34 FB08 FB11 FB12 HH05 EE20 5G BB09 BB09 KK02 KK08 LL05
Claims (8)
力制御弁において、 高圧の流体を受ける流路内に形成された弁座に上流側か
ら着座するように配置され下流側には流量制御された流
体の出口が連通されている主弁と、 前記主弁の下流側にて前記主弁と同軸のシリンダ内に嵌
挿配置されて前記主弁を下流側から駆動するピストン
と、 前記主弁の上流側の流路に連通する場所に形成され弁棒
との間にオリフィスが形成される弁座に上流側から着座
するように配置された開閉弁と、 前記主弁から見て前記ピストンの裏側に位置するピスト
ン室と前記開閉弁の下流側とを連通するパイロット通路
と、 前記パイロット通路から流体をリークさせる量を制御す
る流量調整弁と、 前記開閉弁の開閉動作および前記流量調整弁の上流側と
下流側との差圧が一定になるような前記流量調整弁の開
度調整を行うソレノイドと、 を備えていることを特徴とするパイロット可変圧力制御
弁。1. A pilot variable pressure control valve for controlling a flow rate of a fluid, wherein the pilot variable pressure control valve is disposed so as to be seated from an upstream side on a valve seat formed in a flow path for receiving a high-pressure fluid, and the flow rate is controlled on a downstream side. A main valve to which a fluid outlet is communicated; a piston which is inserted and disposed in a cylinder coaxial with the main valve at a downstream side of the main valve to drive the main valve from a downstream side; An on-off valve that is formed at a location that communicates with the flow path on the upstream side and that is arranged so as to be seated from the upstream side on a valve seat where an orifice is formed between the valve stem and the valve stem; A pilot passage communicating between a piston chamber located at a position downstream of the on-off valve and a flow control valve for controlling an amount of fluid leaking from the pilot passage; and an opening / closing operation of the on-off valve and an upstream of the flow control valve. Difference between side and downstream And a solenoid for adjusting the opening of the flow control valve so that the pressure becomes constant.
イド電流で前記開閉弁を開弁し、所定値以上の任意のソ
レノイド電流で前記流量調整弁の開度を調整することを
特徴とする請求項1記載のパイロット可変圧力制御弁。2. The valve according to claim 1, wherein the solenoid opens the on-off valve with a solenoid current greater than a predetermined value, and adjusts the opening of the flow regulating valve with an arbitrary solenoid current greater than a predetermined value. 2. The pilot variable pressure control valve according to 1.
置されたボール弁であることを特徴とする請求項2記載
のパイロット可変圧力制御弁。3. The variable pilot pressure control valve according to claim 2, wherein the flow control valve is a ball valve having a ball disposed downstream.
ノイドとを同一軸線上に配置し、前記開閉弁は、閉弁時
に前記流量調整弁の弁座を貫通して延びる前記弁棒を有
し、開弁時に前記ソレノイドから延びるシャフトおよび
前記ボール弁のボールを介して前記弁棒が駆動されるこ
とを特徴とする請求項3記載のパイロット可変圧力制御
弁。4. The on-off valve, the flow control valve, and the solenoid are arranged on the same axis, and the on-off valve has the valve rod extending through a valve seat of the flow control valve when the valve is closed. 4. The pilot variable pressure control valve according to claim 3, wherein when the valve is opened, the valve stem is driven via a shaft extending from the solenoid and a ball of the ball valve.
らそれぞれの弁対を閉弁方向に付勢するスプリングを備
えていることを特徴とする請求項1記載のパイロット可
変圧力制御弁。5. The pilot variable pressure control valve according to claim 1, wherein the main valve and the on-off valve each include a spring for urging each pair of valves from an upstream side in a valve closing direction.
記シリンダとのシールを行うことを特徴とする請求項1
記載のパイロット可変圧力制御弁。6. The piston according to claim 1, wherein a V ring is provided around the piston to seal with the cylinder.
The pilot variable pressure control valve as described.
周設して前記シリンダとのシールを行うことを特徴とす
る請求項1記載のパイロット可変圧力制御弁。7. The pilot variable pressure control valve according to claim 1, wherein the piston is provided with a piston ring to seal the cylinder.
体を外部に排出するためのリーク路を前記ソレノイド内
に形成したことを特徴とする請求項1記載のパイロット
可変圧力制御弁。8. The variable pilot pressure control valve according to claim 1, wherein a leak path for discharging the fluid leaked by the flow control valve to the outside is formed in the solenoid.
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Cited By (5)
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2000
- 2000-03-27 JP JP2000090686A patent/JP3880280B2/en not_active Expired - Fee Related
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